Eksistensiell Ipf og presupposisjonell Ipf

O Fator de Simultaneidade é um coeficiente de minoração utilizado em dimensionamento de redes de gás combustível e água. É utilizado em trechos de rede que alimentam mais que um ponto de consumo e onde não existem relações de uso dos aparelhos destes pontos, o que faz com que a quantidade de aparelhos ligados ao mesmo tempo seja uma variável probabilística. A importância do fator de simultaneidade em sistemas prediais é descrito por Gonçalves e Graça (1986) da seguinte forma:

“Se considerarmos todos os pontos de utilização funcionando simultaneamente, o dimensionamento das tubulações se resumiria à aplicação de Mecânica dos Fluídos, cujos desenvolvimentos teóricos atingiram níveis avançados, em aspectos referentes aos problemas de escoamento em condutos forçados. No entanto, é bastante improvável que todos os pontos de utilização estejam funcionando simultaneamente e a realização de um projeto baseado em tão rara circunstância conduziria à soluções francamente anti-econômicas, pois as instalações estariam, em grande parte do tempo, ociosas.”

Dessa forma, quando dimensionado sistemas centrais coletivos, é incorporado nos cálculos esse fator de minoração, com o objetivo de otimização no uso de água quente.

Porém, em cada subsistema que consiste o sistema predial de aquecimento de água, existe uma metodologia de aplicação do fator de simultaneidade, apesar de trabalharem com a mesma característica de demanda.

Na Norma ABNT NBR 7198 (1993), de rede de distribuição predial de água quente, a única citação sobre o dimensionamento é que “As tubulações devem ser projetadas e executadas

tendo em vista as particularidades do tipo de material escolhido e especificado pelo projetista.”, não definindo parâmetros de cálculo e dimensionamento. Neste caso é utilizada

como referência a Norma ABNT NBR 5626 (1999), de rede de distribuição predial de água fria, onde o método de dimensionamento está baseado na introdução de “pesos” aos diversos pontos de consumo, conforme a característica de vazão. Somado os “pesos” da rede à jusante, é extraída a raiz quadrada dessa somatória e multiplicada por 0,3.

Essa metodologia gera dúvidas com relação às características do sistema de distribuição de água fria, pois, conforme Gonçalves (2008) há uma mudança de concepção de projeto. No passado, os projetos eram concebidos com a alimentação dos pontos de consumo por meio de uma prumada de alimentação para cada “região” de consumo, mantendo aparelhos com características de funcionamento similares em uma mesma prumada.

Atualmente, devido à necessidade de individualização de água, os projetos são concebidos com redes que devem abastecer as unidades autônomas com apenas uma entrada de alimentação, possibilitando a instalação de medidores individuais, porém, atendendo aparelhos com características de funcionamento diferentes, não sendo acompanhado pelos métodos de dimensionamento, inclusive os fatores de simultaneidade.

O sistema de distribuição de água quente, além de não acompanhar as mudanças de conceitos de projetos, é baseado na mesma metodologia de cálculo do sistema de distribuição de água fria, apesar das diferenças de demanda e características dos aparelhos.

A Norma ABNT NBR 15526 (2009), de redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais, define o fator de simultaneidade baseado na potência instalada dos aparelhos, independentemente da quantidade de aparelhos.

Quando dimensionado uma rede de distribuição de gás para o atendimento de aquecedores de água, o fator de simultaneidade não condiz com o coeficiente de minoração aplicado às redes de distribuição de água fria e quente.

6.2.1 Estudo de caso de análise do Fator de Simultaneidade

Para comparar as demandas e os fatores de simultaneidade de projeto com a demanda real, foi realizado um estudo, em um condomínio de apartamentos localizado na região oeste da cidade

de São Paulo, por um período de um ano e dois meses. Analisou-se o consumo individual de gás natural para aquecedores a gás de 128 apartamentos residenciais, divididos em quatro torres de oito andares com quatro apartamentos por andar.

O estudo consistiu em coletar, durante o período de dezembro de 2006 a fevereiro de 2008, medições dos consumos de gás natural de todos os apartamentos, por meio de sistemas de medição remota, programado para o registro das informações com intervalo de um minuto. Durante todo o período de análise foi identificado os pontos de maior consumo da rede de distribuição de gás, o que caracteriza a vazão crítica da rede. Foi elaborado um gráfico (Gráfico 3) com as informações unificadas de todas as unidades de consumo.

Gráfico 3 – Consumo de gás natural ao longo do dia Fonte: Elaboração do autor

Neste gráfico, do dia 29 de Agosto de 2007, foi identificada a maior vazão do período analisado, com a vazão de 0,49 m³/min, registrada às 06:28h.

Na mesma estrutura de distribuição de gás natural foram dimensionadas as vazões que seriam consideradas em projeto, conforme a Norma ABNT NBR 15526 (2009). O condomínio possui apartamentos de três dormitórios com dois banheiros cada, que devem ser abastecidos por aquecedores a gás que atendem simultaneamente ao consumo de duas duchas, duchas estas que possuem, conforme informações de projetistas, potência aproximada de 28.800 kcal/h. Somado com a potência do fogão, que segundo a Norma ABNT NBR 15526 (2009) podemos considerar 11.000 kcal/h, teremos em cada apartamento uma potência instalada de aparelhos a

gás de 39.800 kcal/h. Multiplicada a potência individual pelo número de apartamentos, num total de 126 unidades, tem-se no condomínio a potência instalada de 5.094.400 kcal/h.

Para esta potência, segundo a Norma ABNT NBR 15526 (2009), é usado um fator de simultaneidade de 23%, o que representa, para cálculo, a potência de 1.171.712 kcal/h. Com o poder calorífico inferior (PCI) do gás natural igual a 8.600 kcal/m³, tem-se uma vazão calculada de 136,24 m³/h, ou 2,27 m³/min.

Comparando as vazões totais de projeto (2,27 m³/min) com as vazões totais medidas (0,49 m³/min) a diferença é de quatro vezes mais nas vazões de projeto, o que comprova a tendência de superdimensionamento das redes.

Neste exemplo específico, é possível verificar que as metodologias de cálculo e os fatores de simultaneidade aplicados não conseguem atender com precisão todas as variações possíveis de um sistema, o que exige revisões constantes nestas metodologias e a implantação de sistemas que permitem gerir o uso, conforme a infraestrutura disponível.